CN106045589A - 一种茶树用肥料生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种茶树用肥料生产方法，属于肥料生产技术领域。一种茶树用肥料生产方法，包括如下步骤：①将肥料基质混合搅拌后堆肥发酵3‑7天，所述肥料基质至少包括如下物质，按质量份计为：动物排泄物4‑5份、豆腐渣2‑4份、草木灰4‑6份；②将堆肥后的肥料基质输送至厌氧发酵设备中，于搅拌状态下发酵10‑40天，分离出沼气、沼液，获得沼渣，将沼渣干燥后与填料混合制成肥料。该茶树用肥料生产方法能够生产出符合茶树需求的肥料，且生产出来的肥料分解彻底、易吸收、不会酸化土壤，比传统的无氧发酵过程缩短了2‑10个月，大大节省了生产成本。

Description

一种茶树用肥料生产方法
技术领域
本发明涉及肥料生产技术领域，具体涉及一种茶树用肥料生产方法。
背景技术
茶树在生长发育过程中所必需的各种营养元素，一部分是茶园土壤本身所含有，一部分靠施肥来补充其需要，但土壤本身养分的含量是很低的，加之各种环境因素的影响，原有的肥力淋失、挥发损失很多，远不能满足栽培茶树的营养需求，必须靠施肥来补充，以维持茶树的生长态势，提高茶叶的品质，茶树最重要的肥料为氮、磷、钾和一些微量元素，申请公布号为CN 105399534 A的中国发明专利公开了一种茶树专用有机肥，其中豆粨25-35份、豆腐渣30-40份、腐熟猪粪30-40份、鸡粪15-25份、草木灰15-25份，豆粨和豆腐渣中富含磷元素，腐熟猪粪和鸡粪中富含氮元素，草木灰中富含钾元素，茶树对肥料的需求按量来讲依次为氮肥、钾肥和磷肥，该专利文件所公开的有机肥中磷肥含量偏高，钾肥含量偏低，虽然也能满足茶树生长的需求，但一来又浪费肥料部分磷肥的问题，二来缺乏钾肥使得茶树缺乏抗逆性，并使茶多酚含量减少。
肥料的生产方法包括好氧堆肥方法，如授权公告号为CN 103360131 B所公布的一种蔬菜废弃物的堆肥工艺，好氧堆肥的优势是速度较快，但是其对肥料的分解不够充分，且不易包装携带；肥料的生产方法还包括厌氧发酵法，如授权公告号为CN 1027804 C所公布的畜禽粪便厌氧发酵工艺机器设备，其优势是对肥料分解充分，会产生沼气、沼液和沼渣，其中沼渣经干燥后可和填料混合易于包装和储存，缺点是处理周期长。
发明内容
本发明的目的，是为了解决上述问题，提供一种茶树用肥料生产方法。
本发明解决上述问题的技术方案如下：
一种茶树用肥料生产方法，包括如下步骤：
①将肥料基质混合搅拌后堆肥发酵3-7天，所述肥料基质至少包括如下物质，按质量份计为：动物排泄物4-5份、豆腐渣2-4份、草木灰4-6份；
②将堆肥后的肥料基质输送至厌氧发酵设备中，通入45-65℃的热水混合并搅拌，厌氧发酵过程中通过外加热的方式，保持温度在45-65℃范围内；并于搅拌状态下发酵10-40天，分离出沼气、沼液，获得沼渣，将沼渣干燥后与填料混合制成肥料。
作为上述技术方案的优选，所述肥料基质至少包括如下物质，按质量份计为：动物排泄物4.7-5份、豆腐渣3.2份、草木灰4.2份。
氮素是茶叶中氨基酸和蛋白质的主要元素，氮几乎参与到茶树的系统发育和个体发育的每一个过程，不仅是茶树正常发育的重要基础物质，也是形成茶叶产量品质的重要物质基础，钾在茶树体内的含量仅次于氮，居第2位，在茶树体内呈离子态存在，并不参加有机物的组成，具有较强的移动性和被再利用能力，主要是促进和调节各种生理活动过程，并参与许多酶促反应，增强茶树的抗逆性，茶树对磷的吸收比氮和钾低，但又是茶树最重要的营养元素之一，茶树体内的磷主要以有机的形式存在，参与很多极其重要化合物的组成，对茶树的生长发育起着非常重要的作用，是茶树生长发育过程中物质和能量代谢中极其重要的元素之一。
在茶树肥料制备工艺上，厌氧发酵工艺以其发酵彻底、物质利用率高和能够生成PH值较高的肥料而广受青睐，茶树的吸收效果好并能够防止土壤酸化，但厌氧发酵的周期太长，阻碍了厌氧发酵工艺进一步应用于肥料制备上。
在厌氧发酵的发酵周期一般为3-12个月，对于以碳水化合物为主要基质进行发酵的厌氧发酵过程来说，纤维素的含量决定其发酵速度，前置的堆肥发酵在高温阶段时，堆温升至45℃以上，复杂的有机物如纤维素、半纤维素等开始被强烈分解，大分子的有机物也被分解成小分子的物质，大大加快了厌氧发酵的进程，在一定温度下只需10-40天即可完成发酵，分离成沼气、沼液和沼渣。
此外，在有氧堆肥发酵过程中，含硫的物质会被分解呈气体如硫化氢、二氧化硫、甲基硫醇、胺类等防止在厌氧发酵过程中发酵物被污染；重金属离子如汞离子会被微生物转化为轻毒性的形态，防止其对厌氧发酵环境的污染。
作为上述技术方案的优选，所述45-65℃的热水与所述厌氧发酵设备中的肥料基质的质量分数比为1:4-1:5。
作为上述技术方案的优选，所述步骤②中向所述厌氧发酵设备同步加入EM菌液，所述EM菌液与所述厌氧发酵设备中的肥料基质的质量分数比为1:200-1:170。
作为上述技术方案的优选，所述步骤②中的沼渣经搅拌、粉碎至粒度为40-70目的颗粒状物质，经太阳光辐射处理1-3天，含水率将至30%以下时，即可与所述填料混合制成肥料。
作为上述技术方案的优选，所述厌氧发酵设备包括进料仓、与所述进料仓相连的进料筒、与所述进料筒相连的物料泵以及厌氧发酵罐，所述物料泵通过管路将好氧发酵好的肥料基质混合热水打入到所述厌氧发酵罐中，所述厌氧发酵罐的底部连接有物料输送设备，所述物料输送设备上设置有物料出口和循环出口。
热水能够快速与肥料基质混合，使其达到合适的温度，且在热水的作用下，肥料基质呈流动状，内部的物质交换更容易，有利于发酵进程的进行。
作为上述技术方案的优选，所述厌氧发酵罐的顶部设置有行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括齿圈、设置在所述齿圈中心的太阳齿轮、设置在所述太阳齿轮与所述齿圈之间的至少两个行星齿轮，所述行星齿轮上设置有搅拌轴，搅拌时，由电机带动所述太阳齿轮转动，进而使得所述行星齿轮上的搅拌轴在发生自转的同时也在进行公转。
搅拌可以使微生物和发酵底物充分接触，加快发酵底物的分解速度，对于厌氧发酵，搅拌尤为重要，能够避免底物局部酸化，并能够促进沼气逸出，但是由于厌氧微生物代谢较慢，过于强烈的搅拌会影响微生物的絮凝作用，反而降低了其消化能力。
作为上述技术方案的优选，所述好氧发酵设备包括若干个搅拌单元，每个所述搅拌单元包括底部的通风道、位于所述通风道上方的透气部、以及置于所述透气部上的好氧发酵罐，所述好氧发酵罐由竹栅板制成，所述透气部亦由竹栅板制成。
作为上述技术方案的优选，所述搅拌轴的自转速度为5-30转/分钟，公转速度为0.2-1转/分钟。
在这样的搅拌自转和公转速度下，既能使得物料得到大范围的搅拌，又不会由于过于强烈的搅拌会影响微生物的絮凝作用，降低其消化能力。
作为上述技术方案的优选，所述厌氧发酵设备上设置有用于收集沼气的集气袋和气压表，所述集气袋通过集气管与所述厌氧发酵罐的顶部相连，所述集气袋为若干个，每一个所述集气袋与所述集气管之间设置有闭气闸。
根据气压表上所显示的数值，大于某数值时，便打开一个集气袋的闭气阀，使其充满沼气，然后关闭闭气阀，换成一个新的集气袋，即取即用，不占空间。
作为上述技术方案的优选，所述搅拌轴设置在所述行星齿轮的非轴心点上。
作为上述技术方案的优选，所述进料仓和所述厌氧发酵罐上设置有加热盘管用于维持发酵温度。
作为上述技术方案的优选，所述填料为有机垃圾或泥土。
作为上述技术方案的优选，所述物料输送设备为螺杆送料机，所述螺杆送料机包括外管和设置在所述外管内的螺杆，所述螺杆与所述外管之间的最小距离小于2mm。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明所述的一种茶树用肥料生产方法能够生产出符合茶树需求的肥料，且生产出来的肥料分解彻底、易吸收、不会酸化土壤，比传统的无氧发酵过程缩短了2-10个月，大大节省了生产成本；本发明还涉及到一种搅拌方式，既能够充分搅拌物料，也便于控制速度，防止由于过于强烈的搅拌会影响微生物的絮凝作用，降低微生物的消化能力，并且该搅拌结构占体积小，可集成在上盖上，方便使用。
附图说明
图1为厌氧发酵设备结构示意图；
图2为行星齿轮结构示意图；
图3为好氧发酵设备结构示意图；
图中，1-进料仓、2-进料筒、3-物料泵、4-厌氧发酵罐、5-物料输送设备、51-物料出口、52-循环出口、6-行星齿轮机构、61-齿圈、62-太阳齿轮、63-行星齿轮、64-搅拌轴、7-集气管、8-集气袋、9-气压表、a-通风道、b-透气部、c-好氧发酵罐。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面以实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：一种茶树用肥料生产方法，包括如下步骤：
①将肥料基质混合搅拌后堆肥发酵3天，所述肥料基质至少包括如下物质，按质量份计为：动物排泄物4份、豆腐渣2份、草木灰4份；
②将堆肥后的肥料基质输送至厌氧发酵设备中，通入45℃的热水混合并搅拌，所述热水与所述厌氧发酵设备中的肥料基质的质量分数比为1:4，厌氧发酵过程中通过外加热的方式，保持温度在45-65℃范围内；并于搅拌状态下发酵40天，分离出沼气、沼液，获得沼渣，将沼渣经搅拌、粉碎为颗粒状物质，经太阳光辐射处理1天，含水率将至28%，即可与所述填料混合制成肥料。
所述厌氧发酵设备包括进料仓1、与所述进料仓1相连的进料筒2、与所述进料筒2相连的物料泵3以及厌氧发酵罐4，所述物料泵3通过管路将好氧发酵好的肥料基质混合热水打入到所述厌氧发酵罐4中，所述厌氧发酵罐4的底部连接有物料输送设备5，所述物料输送设备5上设置有物料出口51和循环出口52；所述厌氧发酵罐4的顶部设置有行星齿轮机构6，所述行星齿轮机构包括齿圈61、设置在所述齿圈61中心的太阳齿轮62、设置在所述太阳齿轮62与所述齿圈61之间的至少两个行星齿轮63，所述行星齿轮63上设置有搅拌轴64，搅拌时，由电机带动所述太阳齿轮62转动，进而使得所述行星齿轮63上的搅拌轴64在发生自转的同时也在进行公转。
所述搅拌轴64的自转速度为5转/分钟，公转速度为1转/分钟。
所述厌氧发酵设备上设置有用于收集沼气的集气袋8和气压表9，所述集气袋8通过集气管7与所述厌氧发酵罐4的顶部相连，所述集气袋8为若干个，每一个所述集气袋8与所述集气管7之间设置有闭气闸。
所述好氧发酵设备包括若干个搅拌单元，每个所述搅拌单元包括底部的通风道a、位于所述通风道a上方的透气部b、以及置于所述透气部b上的好氧发酵罐c，所述好氧发酵罐c由竹栅板制成，所述透气部b亦由竹栅板制成。
实施例2：一种茶树用肥料生产方法，包括如下步骤：
①将肥料基质混合搅拌后堆肥发酵7天，所述肥料基质至少包括如下物质，按质量份计为：动物排泄物5份、豆腐渣4份、草木灰6份；
②将堆肥后的肥料基质输送至厌氧发酵设备中，通入65℃的热水混合并搅拌，所述热水与所述厌氧发酵设备中的肥料基质的质量分数比为1:5，向所述厌氧发酵设备同步加入EM菌液，所述EM菌液与所述厌氧发酵设备中的肥料基质的质量分数比为1:185，厌氧发酵过程中通过外加热的方式，保持温度在45-65℃范围内；并于搅拌状态下发酵10天，分离出沼气、沼液，获得沼渣，将沼渣经搅拌、粉碎至颗粒状物质，经太阳光辐射处理3天，含水率将至23%以下时，即可与所述填料混合制成肥料。
所述厌氧发酵设备包括进料仓1、与所述进料仓1相连的进料筒2、与所述进料筒2相连的物料泵3以及厌氧发酵罐4，所述物料泵3通过管路将好氧发酵好的肥料基质混合热水打入到所述厌氧发酵罐4中，所述厌氧发酵罐4的底部连接有物料输送设备5，所述物料输送设备5上设置有物料出口51和循环出口52；所述厌氧发酵罐4的顶部设置有行星齿轮机构6，所述行星齿轮机构包括齿圈61、设置在所述齿圈61中心的太阳齿轮62、设置在所述太阳齿轮62与所述齿圈61之间的至少两个行星齿轮63，所述行星齿轮63上设置有搅拌轴64，搅拌时，由电机带动所述太阳齿轮62转动，进而使得所述行星齿轮63上的搅拌轴64在发生自转的同时也在进行公转。
所述搅拌轴64的自转速度为30转/分钟，公转速度为0.2转/分钟。
所述厌氧发酵设备上设置有用于收集沼气的集气袋8和气压表9，所述集气袋8通过集气管7与所述厌氧发酵罐4的顶部相连，所述集气袋8为若干个，每一个所述集气袋8与所述集气管7之间设置有闭气闸。
所述好氧发酵设备包括若干个搅拌单元，每个所述搅拌单元包括底部的通风道a、位于所述通风道a上方的透气部b、以及置于所述透气部b上的好氧发酵罐c，所述好氧发酵罐c由竹栅板制成，所述透气部b亦由竹栅板制成。
实施例3：一种茶树用肥料生产方法，包括如下步骤：
①将肥料基质混合搅拌后堆肥发酵5天，所述肥料基质至少包括如下物质，按质量份计为：动物排泄物4.7份、豆腐渣3.2份、草木灰4.2份；
②将堆肥后的肥料基质输送至厌氧发酵设备中，通入50℃的热水混合并搅拌，所述热水与所述厌氧发酵设备中的肥料基质的质量分数比为1:4.2，向所述厌氧发酵设备同步加入EM菌液，所述EM菌液与所述厌氧发酵设备中的肥料基质的质量分数比为1:170，厌氧发酵过程中通过外加热的方式，保持温度在45-65℃范围内；并于搅拌状态下发酵20天，分离出沼气、沼液，获得沼渣，将沼渣经搅拌、粉碎至颗粒状物质，经太阳光辐射处理2天，含水率将至27%，即可与所述填料混合制成肥料。
所述厌氧发酵设备包括进料仓1、与所述进料仓1相连的进料筒2、与所述进料筒2相连的物料泵3以及厌氧发酵罐4，所述物料泵3通过管路将好氧发酵好的肥料基质混合热水打入到所述厌氧发酵罐4中，所述厌氧发酵罐4的底部连接有物料输送设备5，所述物料输送设备5上设置有物料出口51和循环出口52；所述厌氧发酵罐4的顶部设置有行星齿轮机构6，所述行星齿轮机构包括齿圈61、设置在所述齿圈61中心的太阳齿轮62、设置在所述太阳齿轮62与所述齿圈61之间的至少两个行星齿轮63，所述行星齿轮63上设置有搅拌轴64，搅拌时，由电机带动所述太阳齿轮62转动，进而使得所述行星齿轮63上的搅拌轴64在发生自转的同时也在进行公转。
所述搅拌轴64的自转速度为15转/分钟，公转速度为0.3转/分钟。
所述厌氧发酵设备上设置有用于收集沼气的集气袋8和气压表9，所述集气袋8通过集气管7与所述厌氧发酵罐4的顶部相连，所述集气袋8为若干个，每一个所述集气袋8与所述集气管7之间设置有闭气闸。
所述好氧发酵设备包括若干个搅拌单元，每个所述搅拌单元包括底部的通风道a、位于所述通风道a上方的透气部b、以及置于所述透气部b上的好氧发酵罐c，所述好氧发酵罐c由竹栅板制成，所述透气部b亦由竹栅板制成。
实施例4：一种茶树用肥料生产方法，包括如下步骤：
①将肥料基质混合搅拌后堆肥发酵4天，所述肥料基质至少包括如下物质，按质量份计为：动物排泄物5份、豆腐渣3.2份、草木灰4.2份；
②将堆肥后的肥料基质输送至厌氧发酵设备中，通入45℃的热水混合并搅拌，所述热水与所述厌氧发酵设备中的肥料基质的质量分数比为1:4.6，向所述厌氧发酵设备同步加入EM菌液，所述EM菌液与所述厌氧发酵设备中的肥料基质的质量分数比为1:200，厌氧发酵过程中通过外加热的方式，保持温度在45-65℃范围内；并于搅拌状态下发酵25天，分离出沼气、沼液，获得沼渣，将沼渣经搅拌、粉碎至粒度为40-70目的颗粒状物质，经太阳光辐射处理3天，含水率将至25%，即可与所述填料混合制成肥料。
所述厌氧发酵设备包括进料仓1、与所述进料仓1相连的进料筒2、与所述进料筒2相连的物料泵3以及厌氧发酵罐4，所述物料泵3通过管路将好氧发酵好的肥料基质混合热水打入到所述厌氧发酵罐4中，所述厌氧发酵罐4的底部连接有物料输送设备5，所述物料输送设备5上设置有物料出口51和循环出口52；所述厌氧发酵罐4的顶部设置有行星齿轮机构6，所述行星齿轮机构包括齿圈61、设置在所述齿圈61中心的太阳齿轮62、设置在所述太阳齿轮62与所述齿圈61之间的至少两个行星齿轮63，所述行星齿轮63上设置有搅拌轴64，搅拌时，由电机带动所述太阳齿轮62转动，进而使得所述行星齿轮63上的搅拌轴64在发生自转的同时也在进行公转。
所述搅拌轴64的自转速度为25转/分钟，公转速度为0.7转/分钟。
所述厌氧发酵设备上设置有用于收集沼气的集气袋8和气压表9，所述集气袋8通过集气管7与所述厌氧发酵罐4的顶部相连，所述集气袋8为若干个，每一个所述集气袋8与所述集气管7之间设置有闭气闸。
所述好氧发酵设备包括若干个搅拌单元，每个所述搅拌单元包括底部的通风道a、位于所述通风道a上方的透气部b、以及置于所述透气部b上的好氧发酵罐c，所述好氧发酵罐c由竹栅板制成，所述透气部b亦由竹栅板制成。

Claims (10)

1.一种茶树用肥料生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
①将肥料基质混合搅拌后堆肥发酵3-7天，所述肥料基质至少包括如下物质，按质量份计为：动物排泄物4-5份、豆腐渣2-4份、草木灰4-6份；
②将堆肥后的肥料基质输送至厌氧发酵设备中，通入45-65℃的热水混合并搅拌，厌氧发酵过程中通过外加热的方式，保持温度在45-65℃范围内；并于搅拌状态下发酵10-40天，分离出沼气、沼液，获得沼渣，将沼渣干燥后与填料混合制成肥料。
2.根据权利要求1所述的一种茶树用肥料生产方法，其特征在于：所述肥料基质至少包括如下物质，按质量份计为：动物排泄物4.7-5份、豆腐渣3.2份、草木灰4.2份。
3.根据权利要求1所述的一种茶树用肥料生产方法，其特征在于：所述45-65℃的热水与所述厌氧发酵设备中的肥料基质的质量分数比为1:4-1:5。
4.根据权利要求1或3所述的一种茶树用肥料生产方法，其特征在于：所述步骤②中向所述厌氧发酵设备同步加入EM菌液，所述EM菌液与所述厌氧发酵设备中的肥料基质的质量分数比为1:200-1:170。
5.根据权利要求1所述的一种茶树用肥料生产方法，其特征在于：所述步骤②中的沼渣经搅拌、粉碎至粒度为40-70目的颗粒状物质，经太阳光辐射处理1-3天，含水率将至30%以下时，即可与所述填料混合制成肥料。
6.根据权利要求1所述的一种茶树用肥料生产方法，其特征在于：所述厌氧发酵设备包括进料仓（1）、与所述进料仓（1）相连的进料筒（2）、与所述进料筒（2）相连的物料泵（3）以及厌氧发酵罐（4），所述物料泵（3）通过管路将好氧发酵好的肥料基质混合热水打入到所述厌氧发酵罐（4）中，所述厌氧发酵罐（4）的底部连接有物料输送设备（5），所述物料输送设备（5）上设置有物料出口（51）和循环出口（52）。
7.根据权利要求6所述的一种茶树用肥料生产方法，其特征在于：所述厌氧发酵罐（4）的顶部设置有行星齿轮机构（6），所述行星齿轮机构包括齿圈（61）、设置在所述齿圈（61）中心的太阳齿轮（62）、设置在所述太阳齿轮（62）与所述齿圈（61）之间的至少两个行星齿轮（63），所述行星齿轮（63）上设置有搅拌轴（64），搅拌时，由电机带动所述太阳齿轮（62）转动，进而使得所述行星齿轮（63）上的搅拌轴（64）在发生自转的同时也在进行公转。
8.根据权利要求1所述的一种茶树用肥料生产方法，其特征在于：所述好氧发酵设备包括若干个搅拌单元，每个所述搅拌单元包括底部的通风道（a）、位于所述通风道（a）上方的透气部（b）、以及置于所述透气部（b）上的好氧发酵罐（c），所述好氧发酵罐（c）由竹栅板制成，所述透气部（b）亦由竹栅板制成。
9.根据权利要求7所述的一种茶树用肥料生产方法，其特征在于：所述搅拌轴（64）的自转速度为5-30转/分钟，公转速度为0.2-1转/分钟。
10.根据权利要求6所述的一种茶树用肥料生产方法，其特征在于：所述厌氧发酵设备上设置有用于收集沼气的集气袋（8）和气压表（9），所述集气袋（8）通过集气管（7）与所述厌氧发酵罐（4）的顶部相连，所述集气袋（8）为若干个，每一个所述集气袋（8）与所述集气管（7）之间设置有闭气闸。
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